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直接飲用水回用示范廠通過有機物監(jiān)測增強當(dāng)?shù)乜购的芰εc效能

檢測樣品:飲用水

檢測項目:TOC

方案概述:直接飲用水回用(DPR)項目的成功實施能夠極大增強當(dāng)?shù)氐目购的芰Α榱讼妼ψ鳛轱嬘盟吹腄PR水的誤解,并使DPR水處理工藝保持最佳運行水平,水處理廠需要使用能夠?qū)崟r監(jiān)測水質(zhì)的技術(shù)設(shè)備,例如總有機碳TOC分析儀。水質(zhì)監(jiān)測是優(yōu)化膜生物反應(yīng)器(MBR,MembraneBioreactor)和臭氧氧化工藝性能的關(guān)鍵步驟。

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更新時間2023年09月28日

上傳企業(yè)威立雅Sievers分析儀

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  項目背景

  猶他州是美國最干旱的州之一,其5400萬英畝的土地中有90%極度干旱。猶他州鹽湖縣南喬丹市的地下水被尾礦污染,因此當(dāng)?shù)貨]有飲用水源。城市的飲用水大多購自尤因塔山區(qū)(Uintah Mountain)和普羅沃河地區(qū)(Provo River)的供水商。猶他州政府資助了DPR示范項目,以測試未來在當(dāng)?shù)貙嵤〥PR計劃的可行性。示范廠將運行3到5年,為未來DPR計劃的正式實施提供參考架構(gòu)。

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  DPR示范項目的水源是處理后的南谷下水道系統(tǒng)(South Valley Sewer)的廢水。DPR示范廠采用先進工藝組合以求實現(xiàn)高水質(zhì)目標(biāo),并成功實施穩(wěn)健的多重障蔽除污法的廢水處理工藝。示范廠由5個不同的工藝部分組成,即臭氧化處理(Ozonation)、生物活性過濾(BAF,Biologically Active Filter)、超濾(UF,Ultrafiltration)、顆?;钚蕴刻幚恚℅AC,Granular Activated Carbon)、紫外消毒(UV Disinfection)。

  來自膜生物反應(yīng)器的進水濾液通過臭氧化處理之后,進入深度處理工藝部分。臭氧是強氧化劑,能夠分解有機污染物。在臭氧化工藝之后,是生物活性過濾工藝,為生物提供生長介質(zhì),并進一步分解污染物。超濾工藝過濾掉微生物,而粒狀活性炭處理工藝吸附殘留的微量污染物。DPR示范項目的最后一步是紫外消毒工藝,能夠有效地消除水中的病原體。

  挑戰(zhàn)

  DPR計劃成功與否,取決于公眾對DPR的接受程度和意見。由于公眾普遍對DPR認(rèn)知不足,因此需要花時間向公眾講解有關(guān)廢水回用及凈化處理的知識。DPR示范項目未來能否成功,很大程度上還取決于基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的決策,因此項目工程師面臨如何實時連續(xù)監(jiān)測工藝中的有機污染物含量的難題。廢水處理工藝的目的是去除源水和廢水中有害人體健康和破壞環(huán)境的有機污染物,因此掌握一套使用便捷和性能可靠的水質(zhì)監(jiān)測方法就至關(guān)重要,其中最關(guān)鍵的是必須能夠了解和測量初始工藝和后續(xù)工藝中的水中的有機物含量。

  解決方案

  猶他州南喬丹市的DPR示范廠將總有機碳測量值作為主要的關(guān)鍵工藝指標(biāo)(KPI,Key Process Indicator),因此需要使用能夠靈活測量多個不同水質(zhì)的樣品流的TOC分析儀。示范廠為了達到監(jiān)測要求,選用Sievers M5310 C TOC分析儀,這款分析儀采用膜電導(dǎo)(MC,Membrane Conductometric)檢測和紫外過硫酸鹽氧化技術(shù)。圖2是示范廠的總體工藝流程圖和各個工藝部分。

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  在DPR工藝開始時進行TOC監(jiān)測。嚴(yán)密監(jiān)測從廢水廠進入DPR示范廠的廢水,并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果來調(diào)整深度處理工藝。在生物活性過濾工藝之后再次進行TOC監(jiān)測,以確保污染物的去除率。在紫外消毒工藝之后,可以通過TOC分析來確定最終水質(zhì)。

  結(jié)論

  許多地區(qū)面臨飲用水短缺的問題,而DPR項目等創(chuàng)新性解決方案是未來提高當(dāng)?shù)乜购的芰妥灾鞴┧妮^好選擇。有了這種嚴(yán)格的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng),水處理廠就能夠根據(jù)監(jiān)測結(jié)果來做決策,并用準(zhǔn)確可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)來消除公眾對DPR等新飲用水源的不信任。用于監(jiān)測有機物的TOC分析法是一種簡便而功能強大的方法,可用于優(yōu)化工藝、保證水質(zhì)、滿足法規(guī)要求等領(lǐng)域。南喬丹市選用Sievers M5310 C分析儀來成功展示DPR項目的可行性,并為未來此類項目提供參考框架,從而為當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)提供足夠的安全和低廉的飲用水。

  參考文獻

  [1]:Whotcott,G.,&Rasmussen,J.(2019,July 29).South Jordan City–DPR Demonstration Project.Arizona Reuse Symposium.Symposium conducted at the meeting of Water Reuse Arizona&AZ Water Association,Flagstaff,AZ.


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